(共21张PPT)
10.2 阿基米德原理
(第二课时)
1、阿基米德原理公式是 。
2、在同种液体中,物体 越大,则受到的浮力越大;在排开液体的体积相同时,液体的密度越大,则受到的浮力越 。
F浮 = G排 = m排g=ρ液gV排
排开液体的体积
大
3、铁球一半浸入水中,排开水的重力为0.8N,铁球受到的浮力为_______N,当铁球全部浸入水中后,它受到的浮力为 N。
0.8
1.6
一、浮力的比较
例1 体积相同的铝球、铜块和木块,浸在某种液体中的情况如图1所示。比较它们受到的浮力大小,正确的是( )
A. 铝球受到的浮力最大
B.木块受到的浮力最大
C.铜块受到的浮力最大
D.它们受到的浮力一样大
图1
D
例2 如图2所示,体积相同的A、B、C三个球,它们中所受浮力最大的是__________球,所受浮力最小的是__________球。
图2
C
A
1.如图5所示,4个质量相同、形状不同的实心铝块A、B、C、D浸在同一液体中,C的表面光滑且与容器底紧密接触,则 ( )
A. A所受浮力最大
B.B所受浮力一定比A所受浮力大
C.B、C、D所受浮力一样大
D.D所受浮力小于B所受浮力,C所受浮力为零
图5
B
1、知道物体所受浮力和液体密度,计算物体浸入液体的体积公式
是 。
2、知道物体所受浮力和物体浸入液体的体积,计算液体密度的公式
是 。
ρ液 =
V排 =
F浮
ρ液g
F浮
v排g
3、如图所示,将重为2N的木块放入烧杯中,静止时木块所受浮力的大小为 N,木块排开水的体积为 m3。(g=10N/kg)
2
2×10-4
二、浮力的计算及变形公式的应用
例1、把密度为7.8× 103 kg/m3、体积为500cm3的铁块浸没在密度为0.8×103 kg/m3的煤油中,受到的浮力为多少N?(g =1 0N/kg)
= 4 N
解 :
因为铁块完全浸没在煤油中,
所以V排 = V物= 500cm3 = 5×10-4m3
F浮= ρ液gV排
= 0.8×103kg/m3×10N/kg×5×10-4m3
铁块所受浮力
答:受到的浮力为4 N
例2、有一金属球,在空气中称得重3.8N,将它完全浸入盛满水的溢水杯中时,有50ml水从溢水杯流入量筒,求:⑴金属球的体积;⑵金属球所受浮力; ⑶金属球在水中时弹簧测力计示数。(g取10N/kg)
解 :
(1)金属球完全浸入时V排=50ml
∴金属球体积 V金=V排=50ml=5×10-5m3
(2)根据阿基米德原理:
金属球所受浮力:
F浮 =ρ液gV排
=1×103kg/m3×10N/kg×5×10-5m3=0.5N
(3)弹簧测力计示数:F示=G物-F浮=3.8N-0.5N=3.3N
例3 将一木块轻放入装满水的烧杯中,木块漂浮在水面上,从烧杯中溢出80 g水。则木块受到的浮力为__________N,木块重为__________N。(g取10 N/kg)
0.8
0.8
例4 如图3所示,质量为0.12 kg、体积为200 cm3的木块在绳子拉力F的作用下浸没于水中,处于静止状态。(不计绳重,g取10 N/kg)求:
(1)此时木块受到的浮力;
(2)木块的重力;
(3)绳子的拉力F。
图3
例5 如图4-甲所示,圆柱形容器中盛有适量的水,其内底面积为100 cm2,弹簧测力计的下端挂着一块正方体花岗岩。将花岗岩从容器底部开始缓慢向上提起的过程中,弹簧测力计的示数F与花岗岩下表面距容器底部的距离h的关系如图4-乙所示。
(ρ水=1×103 kg/m3,g取10 N/kg)求:
(1)花岗岩露出水面前所受浮力;
(2)浸没时花岗岩排开水的体积;
(3)花岗岩的密度;
(4)相比花岗岩浸没水中时,它完全离开水面后,水面下降的高度;
(5)相比花岗岩浸没水中时,它完全离开水面后,水对容器底部压强的减小量。
3.将重10 N的金属块挂在弹簧测力计下,当金属块体积的三分之一浸入水中静止时,弹簧测力计的示数为8 N,则当将金属块浸没且未碰到容器底部,弹簧测力计的示数为 ( )
A.4 N B.2 N
C.8 N D.10 N
A
4.将三个体积不同的物体甲、乙、丙都放到水中,若甲排开水的重力是3 N,乙排开水的质量是3 kg,丙排开水的体积是0.5 dm3,则甲受到水的浮力为________N,乙受到水的浮力为________N,丙受到水的浮力为________N。(ρ水=1×103 kg/m3,g取10 N/kg)
3
30
5
5.小聪学习了浮力的有关知识后,他用弹簧测力计挂着实心圆柱体,圆柱体的底面刚好与水面接触(未浸入水),如图7-甲。然后将其缓慢浸入水中,弹簧测力计示数随圆柱体下表面浸入水中深度的变化情况如图7-乙。(ρ水=1×103 kg/m3,g取10 N/kg)请你帮助他解决下面问题:
(1)圆柱体的重力是多少?
(2)浸没时圆柱体受到的浮力是多少?
(3)圆柱体的体积是多少?
(4)圆柱体的密度是多少?
6、弹簧测力计挂钩上挂一物体,将物体完全浸入在水中时,弹簧测力计的示数是空气的五分之一,则这个物体的密度是 。
7、将一方形物体放入盛水的容器中,物体漂浮在水上,物体的三分之二在水中,则物体的密度是 。
8、物体的密度为ρ,弹簧测力计在空气中测量的重力为G,把物体完全浸入未知液体时的示数为F,则液体的密度是 。
1.25×103 kg/m3
0.67×103 kg/m3
(G-F)ρ
G
9、把两个物重相同的实心铁球和铝球,浸没在水中,它们受到的浮力( )。
A.相等 B.铝球的比铁球大
C.铝球的比铁球小 D.浮力都等于重力
【解析】
铁球和铝球的重力相等,则质量相等
B
根据ρ= ,ρ铁 >ρ铝 ,则V铁根据F浮=ρ液gV排,∴ F铝浮> F铁浮。